پژواک: انسان ها قادر به "دیدن" با صدا هستند

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

برای برخی، این ممکن است بسیار بسیار عجیب به نظر برسد، اما پژواک نه تنها در خفاش ها و دلفین ها (و برخی دیگر از حیوانات)، بلکه در انسان نیز وجود دارد. و منظور ما در اینجا دستگاه های خاص نیست، بلکه توانایی خود شخص برای حرکت در فضا، گرفتن پژواک منعکس شده است.

شواهد متعددی وجود دارد مبنی بر اینکه افراد نابینا برای یافتن چیزی یا برخورد نکردن به نوعی مانع در راه خود از پژواک استفاده می کنند - مانند نهنگ ها، آنها به شدت روی زبان خود کلیک می کنند تا از طریق پژواک که یک صندلی در اتاق وجود دارد بازتاب دهد و انجام می دهند. لازم نیست کمی خم شوید تا از درگاه خیلی کم ضربه نخورید.

از یک طرف، چیزی شبیه به این می توان انتظار داشت: مغز سعی می کند کمبود اطلاعات بصری را جبران کند و شنوایی را تا حد امکان تیزتر کند. البته انسان ها هنوز از خفاش ها فاصله دارند، اما کسانی که مشکلات بینایی شدید دارند، توانایی اکولوکاسیون به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. با این وجود، توانایی های پژواک در انسان به سختی به طور دقیق مورد مطالعه قرار گرفته است، و چندان واضح نبود که تا چه حد می توان آنها را توسعه داد.

محققان دانشگاه دورهام، همراه با همکارانش از دانشگاه فنی آیندهوون و دانشگاه بیرمنگام، تصمیم گرفتند تا دریابند که چگونه توانایی های پژواک به افراد نابینا اجازه می دهد تا اشیاء اطراف خود را ببینند. این آزمایش شامل هشت نفر بود که مدت‌ها بینایی خود را از دست داده‌اند و موفق به کسب موفقیت چشمگیری در اکولوکاسیون شدند.

آنها را به اتاقی بردند که در آن چیزی جز یک دیسک به قطر 17.5 سانتی متر که روی یک میله نشسته بود وجود نداشت و فقط محل این دیسک بود که باید حدس می زد. میکروفن هایی به داوطلبان متصل شد تا بدانند دقیقاً چه صداهایی را از خود تولید می کنند و چه صداهایی به آنها بازمی گردد. خود اتاق کاملاً عایق صدا بود، یعنی هیچ چیز بیرونی نمی توانست در آزمایش دخالت کند. نابینا بی حرکت ایستاد، اما مکان دیسک تغییر کرد: در یک زاویه با آنها ارتباط داشت، سپس در زاویه دیگر.

مقاله‌ای در Proceedings of the Royal Society B می‌گوید که شرکت‌کنندگان در این آزمایش به روش‌های مختلف روی زبان خود کلیک می‌کردند - در تلاش برای تعیین محل جسم، حجم و فرکانس صداها را تغییر دادند.

معلوم شد که این شی به بهترین وجه برای آنها زمانی که مستقیماً در مقابل آنها قرار می گیرد، «مشاهده» است. آنها همچنین اگر در زاویه 45 درجه یا حتی 90 درجه باشد (یعنی کاملاً از پهلو) آن را به خوبی شنیدند. اما حتی زمانی که جسم در پشت قرار داشت، داوطلبان همچنان می‌توانستند مکان آن را با استفاده از اکولوکاسیون، البته با دقت کمتر، تعیین کنند. به عنوان مثال، اگر زاویه 135 درجه بود - یعنی دیسک در پشت و در کنار قرار می گرفت - احتمال اینکه فرد مکان آن را دقیقاً تعیین کند 80٪ بود. در نهایت، زمانی که دیسک مستقیماً در پشت قرار گرفت، احتمال کاوش دقیق توسط اکولوکاسیون به 50 درصد کاهش یافت.

از سوی دیگر، هنوز جای تعجب است که یک فرد نابینا می تواند با این دقت متوجه شود که چیزی در پشت خود دارد، تنها با گوش دادن به اکو از روی کلیک های زبان خود. جالب‌ترین چیز این بود که داوطلبان چنین پژواک ضعیفی را شنیدند که گمان می‌رود گوش انسان دیگر قادر به شنیدن آن نیست. و این یک بار دیگر نشان می دهد که مغز ما چقدر انعطاف پذیر است و چقدر می تواند با چنین شرایطی سازگار شود، که به نظر می رسد سازگاری با آنها به سادگی غیرممکن است.

در مقاله جدیدی که در Proceedings of the Royal Society B منتشر شده است، تایلر و همکارش لیام جی نورمن در مورد چگونگی درک مغز افراد نابینا که در اکولوکاسیون ماهر هستند، می نویسند.

مناطق خاصی از قشر مغز در مغز برای سیگنال های حواس وجود دارد.

به عنوان مثال، اطلاعات از چشم ها در درجه اول به قشر بینایی اولیه در پشت مغز می رسد.مشخص است که چیزی شبیه به نقشه منطقه در قشر بینایی اولیه ظاهر می شود، یعنی وقتی دو جسم نزدیک به هم را می بینیم، نواحی واقع در کنار یکدیگر به این دو جسم روی شبکیه واکنش نشان می دهند - و زمانی که سیگنال از شبکیه به مغز می رود، سپس دو ناحیه مجاور نیز در قشر بینایی فعال می شوند.

مشخص شد که در افرادی که دارای اکو صدا دهنده هستند، قشر بینایی به همان روش واکنش نشان می دهد، اما به صداها. نویسندگان این اثر آزمایشی را با افراد بینا، با نابینایانی که از صدای اکو خود استفاده نمی‌کردند، و با نابینایی‌هایی که از قبل می‌دانستند چگونه با صداهای بازتاب‌شده حرکت کنند، انجام دادند. آنها اجازه داشتند به صداهایی گوش دهند که از مکان های مختلف اتاق سرچشمه می گرفت و همزمان با استفاده از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی فعالیت مغزشان را زیر نظر داشتند.

برای کسانی که در اکولوکاسیون حرفه‌ای بودند، صداها قشر بینایی را فعال می‌کردند و به این ترتیب نقشه‌ای از ناحیه در قشر ظاهر می‌شد - گویی قشر بینایی واقعاً فضای اطراف را می‌دید. اما برای بیناها و نابینایان که از اکولوکاسیون استفاده نمی کردند، هیچ کارت صوتی در قشر بینایی ظاهر نشد.